本發(fā)明專利技術公開了柴油發(fā)電機組廢氣余熱智能冷卻裝置及方法，其包括控制器，分別與控制器連接的動力系統和冷卻系統，其還包括連接管路、排氣管路、冷凝器和集水槽，動力系統一端與排氣管路連接，另一端與冷凝器輸入端連接，冷凝器的輸出端與連接管路連接；冷卻系統包括散熱風扇，及依次設在連接管路上的膨脹閥、蒸發(fā)器。本發(fā)明專利技術利用發(fā)電機排氣管路中的廢氣的能量來制冷，使發(fā)電機內部各部件始終處于最佳的工作環(huán)境溫度下，發(fā)電機此時效率最高，提高了發(fā)電機的有用功率，進一步提高了柴油發(fā)電機組的效率、延長了發(fā)電機的使用壽命；本發(fā)明專利技術蒸發(fā)器中的制冷氣在冷卻發(fā)電機內部溫度的同時利用汽化潛熱作用，從空氣中提取淡水。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及柴油發(fā)電機組，尤其涉及。
技術介紹
柴油發(fā)電機組以其重量輕、結構簡單、功率密度大廣泛應用在各行各業(yè)中，柴油發(fā)電機組一般由三大部分組成，具體為柴油發(fā)動機、發(fā)電機、控制系統三大部分。柴油發(fā)動機是核心，提供驅動力，目前商用柴油機熱效率最高為43%，廢氣和冷卻水占總能量的41%以上，其中以廢氣排放能量占比例最大，約為總能量的30%，如果廢氣的能量能夠回收利用將大大提高柴油發(fā)電機組的熱效率。在柴油發(fā)電機組中溫升對發(fā)電機的額定功率和壽命影響最大，常用的發(fā)電機組環(huán)境溫度如果超過40度，額定功率將下降，壽命也將縮短。經研究發(fā)現，如果環(huán)境溫度超過60度，那么發(fā)電機壽命將縮短14%，功率下降12%。在實際使用中，大部分的柴油發(fā)電機組使用的環(huán)境相當惡劣。一般存在高溫、高濕度、高塵。特別是有靜音箱的低噪音柴油發(fā)電機組和在熱帶地區(qū)或者沙漠中使用的柴油發(fā)電機組，以上狀況尤為突出，發(fā)電機繞組因為長期不在最佳環(huán)境狀態(tài)下工作，導致實際壽命大大降低，并且實際功率往往比額定功率小很多，使發(fā)電機組功率下降。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可提高發(fā)電機的有用功率、延長發(fā)電機的使用壽命、且可從空氣中提取水分進行制造淡水的。為實現上述目的，本專利技術柴油發(fā)電機組廢氣余熱智能冷卻裝置，其包括控制器，分別與控制器連接的動力系統和冷卻系統，其還包括連接管路、排氣管路、冷凝器和集水槽，動力系統一端與排氣管路連接，另一端與冷凝器輸入端連接，冷凝器的輸出端與連接管路連接；冷卻系統包括散熱風扇，及依次設在連接管路上的膨脹閥和蒸發(fā)器，散熱風扇設于發(fā)電機的排氣口，并排出空氣，然后從進風口端吸入空氣，吸入的空氣流入蒸發(fā)器；冷凝器中的制冷氣體經連接管路上的膨脹閥后送入蒸發(fā)器，集水槽設于蒸發(fā)器底部，蒸發(fā)器的輸出端通過連接管路與動力系統連接，與冷凝器形成循環(huán)回路。所述動力系統包括廢氣渦輪、減速器和壓縮機，廢氣渦輪設于柴油機排氣管中，廢氣渦輪與減速器輸入端連接，減速器輸出端連接壓縮機輸入端，壓縮機的輸出端連接冷凝器的輸入端。所述壓縮機內設有比例控制閥，比例控制閥分別與壓縮機的輸入端和輸出端連通。比例控制閥使得壓縮機具有卸荷起動和排量調節(jié)的功能，通過控制比例控制閥的開度來實現壓縮機排量的變化，比例控制閥使壓縮機從0%排量到100%排量的任意排量變化。在發(fā)電機剛運行時，比例控制閥門處于全開狀態(tài)，此時壓縮機排量為O。控制器接收冷凝器輸入端連接管路內的高壓壓力傳感器信號，獲取壓力值，當壓力在120KPa以下時，比例控制閥門保持全開，膨脹閥全開時冷凝器輸入端連接管路中的最高壓力達到620KPa，在這個過程中，控制器根據高壓壓力傳感器信號向比例控制閥發(fā)出比例控制信號，控制閥門以I :I的比例關閉，如果冷凝器輸入端連接管路中的壓力為220KPa，比例控制閥門會關閉20%。本專利技術的壓縮機具有排氣壓力過大的保護功能，當壓縮機排氣壓力過大時，控制器控制加大比例控制閥的開度，降低排氣壓力。另外，本專利技術的壓縮機還具有過載保護功能。因為廢氣渦輪輸出的軸功率受柴油發(fā)電機組運行功率的限制制約，當壓縮機負荷過重的情況下，超過渦輪輸出的軸功率，則壓縮機會過載停止運行，造成渦輪損壞，所以當壓縮機的轉速降低到100RPM以下時，控制器檢測到壓縮機的轉速，然后控制器會發(fā)出指令，力口大比例控制閥的開度，減少壓縮機的功率，直到壓縮機恢復正常。所述冷卻系統還包括設于連接管路上的凈水系統和儲水系統，集水槽中的積水由連接管路流經凈水系統，進入儲水系統中。所述冷凝器輸入端的連接管路上設有高壓壓力傳感器，膨脹閥輸入端的連接管路上設有第一壓力傳感器，蒸發(fā)器輸出端的連接管路上設有第二壓力傳感器；高壓壓力傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別與控制器連接。所述發(fā)電機進風口端設有過濾網，過濾網另一端依次設有蒸發(fā)器和除濕器，吸入的空氣經過濾網后進入蒸發(fā)器，經蒸發(fā)器冷卻后再經除濕器除濕進入發(fā)電機。所述冷卻裝置還包括分別與控制器連接的環(huán)境溫度傳感器、風速傳感器和排風溫度傳感器，環(huán)境溫度傳感器設于發(fā)電機進風口端的濾網上，風速傳感器設于除濕器上，排風溫度傳感器設于發(fā)電機的排氣口一側。本專利技術柴油發(fā)電機組廢氣余熱智能冷卻裝置的冷卻方法，其包括以下步驟 1)柴油機排氣管路中的高溫高壓廢氣沖擊廢氣渦輪，從而帶動廢氣渦輪高速轉動，經減速器減速傳動，帶動壓縮機工作，壓縮機將低壓高溫制冷氣體壓縮成高溫高壓制冷氣體，并將高溫高壓制冷氣體在壓差的作用下流向冷凝器； 2)發(fā)電機排氣口的散熱風扇排出發(fā)電機內的熱空氣，然后從發(fā)電機進風口端吸入空氣，吸入的空氣經過濾網過濾后流入蒸發(fā)器； 3)冷凝器將其內的高溫高壓制冷氣體散發(fā)熱量轉為飽和的高壓過冷氣體，飽和的高壓過冷氣體在氣壓作用下流入連接管路； 4)控制器根據發(fā)電機進風口前的環(huán)境溫度傳感器、膨脹閥輸入端的連接管路上的第一壓力傳感器、除濕器上的風速傳感器以及柴油機排氣管路中的排風溫度傳感器的信號，控制器計算出膨脹閥開度值，并給膨脹閥發(fā)送該開度信號，膨脹閥接收到該信號對過飽和的高壓冷氣體進行節(jié)流，飽和的高壓過冷氣體進入蒸發(fā)器的換熱管中，與流經蒸發(fā)器換熱管外的空氣進行熱交換，蒸發(fā)器外的空氣降溫過飽和，空氣中的水分析出凝結成水珠凝結在蒸發(fā)器換熱管表面，在重力的作用下流入蒸發(fā)器底部的集水槽中，集水槽中的水經凈水系統凈化后儲存于儲水系統中；吸入的冷卻空氣經過除濕器除濕后進入發(fā)電機，使發(fā)電機繞組處于最佳工作環(huán)境溫度； 以上過程中，控制器根據發(fā)電機進風口前的環(huán)境溫度傳感器、膨脹閥輸入端的連接管路上的第一壓力傳感器、除濕器上的風速傳感器以及柴油機排氣管路中的排風溫度傳感器的信號，調整膨脹閥開度，從而使進入發(fā)電機冷卻發(fā)電機組的繞組空氣處于最佳冷卻溫度，使發(fā)電機繞組始終工作在最佳環(huán)境溫度下，發(fā)電機此時效率最高，提高了發(fā)電機的有用功率，進一步提高了柴油發(fā)電機組的效率、還有延長發(fā)電機的使用壽命；5)蒸發(fā)器換熱管中的飽和高壓過冷氣體與蒸發(fā)器外的空氣熱交換后，吸收了大量熱量轉變?yōu)榈蛪焊邷刂评錃猓⑼ㄟ^蒸發(fā)器輸出端的連接管路回到壓縮機中，進入下一次的循環(huán)。所述步驟I)中，由于控制器與壓縮機上的比例控制閥連接，控制器控制比例控制閥的開度，進行調節(jié)壓縮機的進氣與排氣比例，進而控制壓縮機排量；當柴油發(fā)電機組剛運行時，比例控制閥處于全打開狀態(tài)，此時壓縮機排量為O ;控制器根據蒸發(fā)器輸出端連接管路上的第二壓力傳感器信號，獲取壓力值，當壓力值在120KPa以下時，比例控制閥保持全開，壓縮機排量為O ;當壓縮機工作一段時間后，控制器根據蒸發(fā)器管輸出端連接管路上的第二壓力傳感器信號，實時調整比例控制閥的開度。所述步驟5)中，當蒸發(fā)器輸出端的連接管路中的低壓高溫制冷氣壓力達到120KPa的時候，控制器從蒸發(fā)器輸出端的第二壓力傳感器中收到這一信號，控制器開始減小比例控制閥的開度，壓縮機排量變大。本專利技術的優(yōu)點有 (I)本專利技術采用以上的結構，利用柴油機排氣管路中的廢氣的能量來制冷，使發(fā)電機散熱進風溫度始終保持在35度以下，使發(fā)電機內部各部件始終處于最佳的工作環(huán)境溫度下，發(fā)電機此時效率最聞，提聞了發(fā)電機的有用功率，進一步提聞了柴油發(fā)電機組的效率、延長了發(fā)電機的使用壽命；同時回收利用了廢氣的能量，提高了柴油機的熱效率。(2)本專利技術蒸發(fā)器中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
柴油發(fā)電機組廢氣余熱智能冷卻裝置，其特征在于：其包括控制器，分別與控制器連接的動力系統和冷卻系統，其還包括連接管路、排氣管路、冷凝器和集水槽，動力系統一端與排氣管路連接，另一端與冷凝器輸入端連接，冷凝器的輸出端與連接管路連接；冷卻系統包括散熱風扇，及依次設在連接管路上的膨脹閥和蒸發(fā)器，散熱風扇設于發(fā)電機的排氣口，并排出空氣，然后從進風口端吸入空氣，吸入的空氣流入蒸發(fā)器；冷凝器中的制冷氣體經連接管路上的膨脹閥后送入蒸發(fā)器，集水槽設于蒸發(fā)器底部，蒸發(fā)器的輸出端通過連接管路與動力系統連接，與冷凝器形成循環(huán)回路。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃夢財，
申請(專利權)人：福建唐力電力設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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